高强度圆环链用双耳连环卡的改型设计

2010-09-05淮北矿业集团机械总厂技术中心动力科黄瑞芬

河南科技 2010年12期

淮北矿业集团机械总厂技术中心动力科黄瑞芬

高强度圆环链用双耳连环卡的改型设计

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在煤矿放顶煤综采工作面,拉后部刮板机一般用高强度圆环链,用于固定和调节圆环链的双耳链环卡,通常被设计成整体锻造加工件,通过比较复杂的加工程序成型,存在工艺复杂、加工困难、成本高、调节麻烦、整体破坏无法修复等缺陷。如果将它改型设计成板销式(销轴连板式)结构,可以大大简化工艺,降低成本,而且装卡和调节链条长度十分方便。

链环卡整体锻造板销式结构

一、问题提出

煤矿综采放顶煤工作面,为了使后部刮板运输机随工作面及时前移,一般通过高强度圆环链和后部刮板输送机连接,即软连接。高强度圆环链的固定和调节常用双耳链环卡,而链卡的常规设计是整体锻造加工件(小规格的用铸造件除外),原理如图1所示,将高强度链条置入链卡体,用压板将圆环链压住。链卡的坯料是大块锻件,调质处理后,需经刨、插、铣、镗、钳、钻,甚至电火花等工序,才能加工成型。固定压板的是两个螺栓,实际操作中易锈蚀难拆卸,且整体连环卡只要一处损坏,整个报废。不但加工难度大,生产周期长,成本高,使用性能也欠佳。为此,设计一种制造使用简单方便的链环卡,以取代传统双耳链环卡,解决链条的装卡与调节问题,很有必要。

图1 常规设计30×108链条用双耳连环卡

二、设计方案的确定

高强度圆环链双耳链环卡,在实际使用中,一端连接后拉溜千斤顶,另一端固定链条,同时满足链条的长度可以根据需要调节的要求。与千斤顶连接的一端相对简单,可以参照原连接方式类比,而链环固定部分,应尽量避免整体加工的困难,同时兼顾链环固定的特殊性,并尽量做到加工简单,安装调节方便,这是我们改型设计的出发点。

1.结构设计。经对链卡连接方式和结构特点的推敲,最后确定了板销式结构的设计方案,如图2所示,1是固定架体,它起到主体连接作用,2是动销,通过动销2可以实现链环的装卸、定位和调节;定销3是和动销2一起承担链环的夹紧定位;圆环链4的另一端和刮板机相连,长度根据要求在链卡处调整;链卡用大销6和千斤顶7相连。大销和动销用B形销固定,方便、可靠。

图2 改型设计的链环卡设计图

2.材料选择和热处理。为了方便在液压支架架间距较小的空间作业,应尽量控制链环卡的体积,减轻其重量。因此,链卡架体和销轴尽量选择强度较高的材料,根据圆环链的规格和支架用料情况,可以随支架用料选Q460或Q550等高强度板材,为了提高板架的焊缝强度,高强度板的焊接最好采用焊前预热,焊接材料的强度要和母材匹配。销轴选择30CrMnTi或40Cr等抗拉强度较高的材料,销轴本体可采用调质处理,考虑圆环链和销轴都是圆柱面接触,为加大抗挤压强度,对销轴可加表面淬火。B形销材料一般为碳素弹簧钢丝,可采购专业厂产品。